CUESTIÓN 2. - Se disponen de tres recipientes que contienen en estado gaseoso 1 L de metano, 2 L de nitrógeno y 1, 5 L de ozono, respectivamente, en las mismas condiciones de presión y temperatura. Justifica : a) ¿Cuál contiene mayor número de moléculas? B) ¿Cuál contiene mayor número de átomos? C) ¿Cual tiene mayor densidad? Prueba de Selectividad, Andalucia, Junio 2012, QUIMICA.
Pregunta de PAU-Selectividad · 2 respuestas · 1 votos · mejor respuesta de Jenniferojdalun
En resumen
Todos tiene la relación de 22. 4 L = 1 mol Sacamos cuántos moles equivale cada uno <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%28CH_%7B4%7D%20%5C%201L%20%29%20%5Cfrac%7B1%20%5C%20mol%7D%7B22.4%7D%3D0.
Todos tiene la relación de 22.
4 L = 1 mol
Sacamos cuántos moles equivale cada uno
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%28CH_%7B4%7D%20%5C%201L%20%29%20%5Cfrac%7B1%20%5C%20mol%7D%7B22.4%7D%3D0.0446%20%5C%20mol%20%5C%5C%20%5C%5C%20%28N%20%5C%202L%29%20%5Cfrac%7B1%20%5C%20mol%7D%7B22.4%7D%3D0.0892%20%5C%20mol%20%5C%5C%20%5C%5C%20%28O_%7B3%7D%20%5C%201.5L%29%5Cfrac%7B1%20%5C%20mol%7D%7B22.4%7D%3D0.0669%20%5C%20mol" />
Calculamos sus masa molares
CH4 = 12 + 4 = 16g / mol
N2 = 14g× 2 = 28g / mol
O3 = 16g× 3 = 48g / mol
Después las multiplicamos por sus respectivos moles, así solo quedan los gramos, ya que los moles se eliminan.
CH4 = 16g / mol× 0.
0446 mol = 0.
7136g
N2 = 28g / mol× 0.
0892 mol = 2.
4976g
O3 = 48g / mol× 0.
0669 mol = 3.
216g
Ahora calculamos la densidad
CH4 = 0.
7136g / 1L = 0.
7136 g / L
N2 = 2.
4976g / 2L = 1.
2488 g / L
O3 = 3.
216g / 1.
5L = 2.
144 g / L
Rpta.
El ozono (O3) tiene mayor densidad
Multiplicamos por el número de avogadro, ya que 1 mol = 6.
023x10²³ moléculas
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=CH4%3D%280.0446%20%5C%20mol%296.023x10%5E%7B23%7D%3D2.69x10%5E%7B22%7Dmoleculas%20%5C%5C%20%5C%5CN2%3D%20%280.0892%20%5C%20mol%296.023x10%5E%7B23%7D%3D5.37x10%5E%7B22%7Dmoleculas%5C%5C%20%5C%5C%20O3%3D%20%280.0669%20%5C%20mol%296.023x10%5E%7B23%7D%20%3D4.04x10%5E%7B22%7D%20moleculas" />
Rpta.
El nitrógeno tiene mayor número de moléculas
Multiplicamos el número de átomos por molécula de cada especie
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=CH4%3D%282.69x10%5E%7B22%7D%295atomos%3D%201.345%20x10%5E%7B23%7D%20atomos%20%5C%5C%20%5C%5C%20N2%3D%285.37x10%5E%7B22%7D%292atomos%3D%201.074x10%5E%7B23%7D%20atomos%5C%5C%20%5C%5C%20O3%3D%284.04x10%5E%7B22%7D%293atomos%3D1.212x10%5E%7B23%7D%20atomos%20%5C%5C%20%5C%5C%20" />
Rpta.
El metano, mayor número de átomos.
Solución para la cuestión 2 de la prueba de Selectividad, Andalucia, Junio 2012, QUIMICA
a) Bajo la premisa de condiciones normales, calculamos los moles que hay en cada una de las moléculas :
nCH₄ = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7BP.V%7D%7BRT%7D%20%3D%20%20%5Cfrac%7B1.P%7D%7BR.T%7D%20%0A%20%20" />
moléculasCH₄ = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B1.P%7D%7BR.T%7D" /> .
6, 023.
10²³
nN₂ = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7BP.V%7D%7BRT%7D%20%3D%20%5Cfrac%7B2.P%7D%7BR.T%7D%20" />
moléculas N₂ = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B2.P%7D%7BR.T%7D%20" />.
6, 023.
10²³
nO₃ = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7BP.V%7D%7BRT%7D%20%3D%20%5Cfrac%7B1%2C5.P%7D%7BR.T%7D%20" />
moléculasN₂ = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B2.P%7D%7BR.T%7D%20" />.
6, 023.
10²³
Observando las relaciones resultantes, existen más moléculas de N₂ (Nitrógeno)
b) Calculamos ahora cual es el número de átomos de cada una de las moléculas :
ÁtomosCH₄ = 5.
Moléculas CH₄ = 5.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B1.P%7D%7BRT%7D.%20" /> 6, 023.
10²³
ÁtomosN₂ = 2.
Moléculas N₂ = 2.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B2.P%7D%7BRT%7D.%20" /> 6, 023.
10²³
Átomos O₃ = 3.
Moléculas N₂ = 3.
<img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7B1%2C5.P%7D%7BRT%7D.%20" /> 6, 023.
10²³
Comparando las relaciones de número de átomos de cada especie es notorio que existen más átomos en el Metano (CH₄)
c) Determinamos cual es la especie con mayor densidad, esto se obtiene mediante la relación de la masa entre el volumen
dCH₄ = <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%20%5Cfrac%7Bg%7D%7BV%7D%20%3D%20%20%5Cfrac%7BPm.P%7D%7BRT%7D%20%3D%20%20%5Cfrac%7B16.P%7D%7BRT%7D%20" />
dN₂ = [img = 10]
dO₃ = [img = 11]
Por tanto, el ozono (O₃) es el que tiene mayor densidad.
Todos tiene la relación de 22. 4 L = 1 mol Sacamos cuántos moles equivale cada uno <img src="https://tex.z-dn.net/?f=%28CH_%7B4%7D%20%5C%201L%20%29%20%5Cfrac%7B1%20%5C%20mol%7D%7B22.4%7D%3D0.
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